光源原理与设计.pptx

光源原理与设计—白炽灯
诸定昌
白炽灯主要特性:
使用方便,外型多样,价格低廉
η=8~15 lm/w H=1*103 小时
灯丝色温 Tc=2700~2900K(灯光黄)
Ra≈100
光源原理与设计—白炽灯
诸定昌
热辐射的性质
光源原理与设计—白炽灯
诸定昌
一、热辐射的定义(温度辐射)
因温度而产生的辐射
TE(thermal Equilibrium)热力学平衡状态
LTE(local thermal Equilibrium)局部热力学平衡状态
光源原理与设计—白炽灯
诸定昌
二、基尔霍夫定律(Kirchholf Law)
(T)
Me(T)=Pe(T)/S 单位(W/m2)
Pe——单位时间辐射的能量。
(λ,T)
Mλ(λ,T) =dMe(T)/dλ=dPe(T)/Sdλ
光源原理与设计—白炽灯
诸定昌
(λ,T)
α(λ,T)=dPe ’(λ,T)=/dPe (λ,T)
Law
光源原理与设计—白炽灯
诸定昌
三、黑体辐射的基本性质
:
黑体就是能够在任何温度下将辐射到它表面上的任何波长的能量全部吸收。
αB(λ,T)≡1
光源原理与设计—白炽灯
诸定昌

MλB(λ,T)=C1λ-5[exp(C2/λT)-1]-1
其中C1=2πhc2=*10-16(W· m2)
C2=hc/kB=*10-2(m· K)
当λ不是很大,T不是很高时
MλB(λ,T)=C1λ-5e-C2/λT
讨论:1)T↑——→MλB↑
2)T↑——→λmax(峰值波长)向短波方
向移动
3)T低时——→红外为主
随T上升,可见光部分增加
光源原理与设计—白炽灯
诸定昌
——玻尔兹曼定律

MeB(T)=∫0∞MλB(λ,T)dλ=σSBT4
σSB=*10-8W/(m2· K4)

λm· T=b=*10-3(m·K)
光源原理与设计—白炽灯
诸定昌
四、实际表面的辐射
实际上,所有的辐射体都不是黑体,它们的光谱辐射出度Mλ(λ,T)总是比黑体的MλB(λ,T)小。
定义光谱发射率:
ε(λ,T)=Mλ(λ,T)/ MλB(λ,T)<1
光源原理与设计—白炽灯
诸定昌
白炽灯的结构与材料